三维测绘技术

OFH在这方面有广泛的专业知识三维映射在激光雷达、立体成像、飞行时间、计算摄影、光编码、结构照明等方面都有研究。我们的客户已经售出了数百万台机器，是机器人视觉领域的全球领导者。

下面我们将介绍OFH开发的一种新方法，该方法已在美国申请号14/256,085中描述。该方法使用模式投影仪以及放置在图像传感器前以生成深度图的象散透镜。

技术概述

1. 圆形斑点投影(通过透镜阵列或光栅激光)

2. 像散斑由图像传感器采集

3. 使用各种方法(Hough变换，边界定义)对图像进行解码

4. 距离由光斑的长轴和短轴的比例决定

关键好处

1. 该方法对多径干扰不敏感

2. 对物体反射/散射的变化或场景中环境光线的变化不敏感。这是因为该方法依赖于光斑形状的变化(而不是光斑强度)来确定距离

3. 对于某些应用程序，系统可以在没有投影模式的情况下使用

4. 系统可以非常小;事实上，当投影轴和收集路径相邻时，性能会更好

概念

通过在图像采集物镜中加入像散，点扩散函数(PSF)的形状取决于到目标的距离:椭圆PSF的偏心ε随到目标的距离而变化。

使用主动测距仪进行概念验证

收购模式

网点图案的形状取决于距离

多路径误差

1. 多路径误差是基于tof的测距仪的一个特征，是由物体表面以一定角度放置时产生的不必要的反射引起的。

2. 我们提出的解决方案属于“离焦深度”类测距方法，这类测距方法是基于图像分析，而不是基于TOF系统中使用的光相移分析。

3. 当表面之间的角度为90°时，由于返回的光线正好朝相反的方向运动，多道误差是最明显的。我们已经用2个表面(光面纸涂层的纸箱)测试了这种最坏的情况，它们被放置在90°角(请参阅下一张幻灯片，上面一排图片)。

4. 将同一平面物体表面，但垂直于系统光轴的图像进行对比(底部一行)。

精度和范围

1. 散光附件可以根据所需的距离测量范围、距离测量(纵向)精度、工作波长和投影图形几何进行优化。

2. 距离图的横向分辨率取决于投影点的数量。

3. 分辨率、精度和重复性受传感器质量和成像镜头质量的影响。

替代方法-被动布局

被动布局意味着系统不使用结构化照明。在下图中，测试目标有一个网格模式，以更好地显示散光效果。相机到目标的距离左边:1.2米，中间:2.70米，右边:0,50米。

散光effect-passive布局

优点:

1. 对整个场景的照明变化的低灵敏度。

2. 对场景不同颜色的敏感度低。

3. 易于适应现成的镜头和/或特定要求的距离，以被识别。

缺点

1. 这个原理不能解决所谓的“白墙”问题:被测物体需要具有光学可分辨特征的表面

2. 这些缺点可以通过更新图像处理算法来减少，也可以通过添加一个特殊的结构化模式投影仪来实际消除，即将被动系统转换为主动系统。